JP2019013087A - アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】磁気駆動回路の磁石を保持するヨークを複数段に配置した構造におけるヨーク全体の寸法精度の低下を抑制すること。
【解決手段】アクチュエータ１は、可動体３を支持体２に対して相対移動させる磁気駆動回路６を備える。可動体３は、磁気駆動回路６の磁石８を保持するヨーク３０を備えており、ヨーク３０は、第１方向Ｚで対向する複数のヨークが連結部材３４によって第１方向Ｚに位置決めされている。支持体２には、コイル７が２段に配置され、磁石８を保持するヨーク３０は、第１ヨーク３１、第２ヨーク３２、第３ヨーク３３を備えた３段構成である。第１ヨーク３１、第２ヨーク３２、第３ヨーク３３は、連結部材３４に対して略直角に接続されており、第１ヨーク３１、第２ヨーク３２、第３ヨーク３３は、第１方向Ｚと直交する方向に見て連結部材３４と重なっている。
【選択図】図５

Description

本発明は、各種振動を発生させるアクチュエータに関するものである。

磁気駆動機構によって振動を発生させる機器として、コイルおよび磁石を備えた磁気駆動回路によって可動体を支持体に対して軸線方向に振動させるアクチュエータが提案されている。特許文献１に記載のアクチュエータにおいて、支持体に設けられたヨークは、第１板部と第２板部が対向するようにＵ字形状の折り曲げられた一体の磁性板からなり、第１板部の第２板部側の面、および第２板部の第１板部側の面の各々に永久磁石が保持されている。また、第１板部に保持された磁石と、第２板部側に保持された磁石との間には、可動体に保持されたコイルが配置されている。

特開２０１６−１２７７８９号公報

特許文献１に記載のアクチュエータのように、Ｕ字形状に折り曲げたヨークを用いる場合、第１板部の第２板部と対向する面、あるいは第２板部の第１板部と対向する面に磁石を固定するのに多大な手間がかかる等、磁石が固定されたヨークを効率よく製作することが困難である。そこで、第１板部を備えた第１ヨークと、第２板部を備えた第２ヨークの２部材を連結して、第１板部と第２板部とが２段に配置されたヨークを製作することが提案されている。

また、特許文献１には、コイルと磁石からなる磁気駆動回路を２段に配置したアクチュエータが提案されている。このような構成においては、２組の磁気駆動回路の間にヨークを配置した３段構成のヨークを用いることができる。３段構成のヨークを用いる場合、磁石を固定する面を３段に設けることができる。また、可動体３の重量を確保することができ、磁気効率を向上させることができる。しかしながら、３段構成のヨークは、複数の部材を組み立てて製作される。例えば、第１ヨーク、第２ヨーク、第３ヨークを高さ方向に積み上げて連結して製作される。しかしながら、このように、複数の部材を高さ方向に積み上げて連結すると、ヨークの高さ方向で複数の部材の部品公差が積み上がり、ヨーク全体としての寸法精度が低下する。その結果、支持体に対する可動体の位置精度が低下し、可動体を適正に駆動できないおそれがある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、ヨークの寸法精度の低下を抑制することが可能なアクチュエータを提供することにある。

上記問題を解決するために、本発明を適用したアクチュエータは、支持体と、前記支持体に移動可能に支持された可動体と、前記可動体を前記支持体に対して相対移動させる磁気駆動回路と、を有し、前記磁気駆動回路は、前記支持体および前記可動体のうちの一方側部材に設けられたコイルと、前記支持体および前記可動体のうちの他方側部材に設けられて前記コイルに第１方向で対向する磁石と、を備え、前記可動体を前記第１方向に対して交差する第２方向に駆動し、前記他方側部材は、前記第１方向で対向する第１ヨークおよび第２ヨークを含む複数のヨークと、前記複数のヨークを前記第１方向に位置決めして
連結する連結部材と、を備えることを特徴とする。

本発明では、支持体と可動体のうち、磁気駆動回路の磁石が設けられている側において、第１方向で対向する複数のヨークが連結部材によって第１方向に位置決めされている。このように、連結部材に対して全てのヨークが位置決めされていれば、複数のヨークの部品公差が積み上がってヨーク全体の第１方向の寸法精度が低下することを抑制できる。従って、支持体に対する可動体の第１方向の位置精度が低下することを抑制できる。

本発明において、前記複数のヨークは、前記第２ヨークに対して前記第１ヨークと反対側で前記第１方向に対向する第３ヨークを備え、前記コイルは、前記第１ヨークと前記第２ヨークの間、および、前記第２ヨークと前記第３ヨークの間に配置され、前記磁石は、前記第１ヨーク、前記第２ヨーク、前記第３ヨークの前記コイルと対向する面に固定され、前記連結部材は、前記第１ヨーク、前記第２ヨーク、および前記第３ヨークを前記第１方向に位置決めして連結する構成を採用することができる。このようにすると、３段構造のヨークの第１方向の寸法精度が低下することを抑制できる。また、コイルを２段に配置し、３段構造のヨークに固定した磁石を各コイルの第１方向の両側に配置することができる。

本発明において、前記複数のヨークは、前記第１方向と直交する方向に見て前記連結部材と重なっている構成を採用することができる。このようにすると、連結部材の第１方向の高さがヨーク全体の第１方向の高さとなるので、連結部材の部品公差とヨークの部品公差とが積み上がってヨーク全体の第１方向の寸法精度が低下することを抑制できる。

本発明において、前記複数のヨークは、前記連結部材と連結される端部を備え、前記連結部材と前記端部の一方に凸部が形成され、他方には前記凸部と嵌合する凹部が形成されている構成を採用することができる。このようにすると、凹部と凸部とを嵌合させて連結部材とヨークの端部とを位置決めすることができる。

本発明において、前記複数のヨークの端部は、溶接により前記連結部材により固定される構成を採用することができる。

本発明において、前記複数のヨークは、それぞれ、複数の方向に突出する複数の腕部を備え、前記連結部材は、前記第１方向から見て重なる前記腕部の先端を連結する構成を採用することができる。このようにすると、複数の連結箇所でヨークが連結され、各連結箇所の第１方向の寸法精度が連結部材の部品公差で決まる。従って、ヨーク全体の第１方向の寸法精度の低下をより少なくすることができる。

この場合に、前記磁気駆動回路は、前記可動体を前記第２方向および前記第２方向に対して交差する第３方向に駆動し、前記複数の腕部は、前記第２方向の一方側に突出する第１腕部と、前記第２方向の他方側に突出する第２腕部と、前記第３方向の一方側に突出する第３腕部と、前記第３方向の他方側に突出する第４腕部を備え、前記連結部材は、前記第１腕部を連結する第１連結部材と、前記第２腕部を連結する第２連結部材と、前記第３腕部を連結する第３連結部材と、前記第４腕部を連結する第４連結部材を備え、前記一方側部材は、前記コイルを保持するホルダを備え、前記ホルダは、前記第１連結部材および前記第２連結部材の前記第３方向の可動範囲を規制するとともに、前記第３連結部材および前記第４連結部材の前記第２方向の可動範囲を規制する構成を採用することができる。このようにすると、可動体が第２方向および第３方向に移動する際、連結部材とホルダとによって可動体の第２方向および第３方向の可動範囲を規制することができる。従って、アクチュエータの耐衝撃性を高めることができる。

本発明において、前記一方側部材は前記支持体であり、前記他方側部材は前記可動体である構成を採用することができる。このようにすると、可動体に設けられたヨークの第１方向の寸法精度が低下することを抑制できる。従って、可動体を適正に駆動することができる。

本発明によれば、支持体と可動体のうち、磁気駆動回路の磁石が設けられている側において、第１方向で対向する複数のヨークが連結部材によって第１方向に位置決めされている。このように、連結部材に対して全てのヨークが位置決めされていれば、複数のヨークの部品公差が積み上がってヨーク全体の第１方向の寸法精度が低下することを抑制できる。従って、支持体に対する可動体の第１方向の位置精度が低下することを抑制できる。

本発明の実施形態に係るアクチュエータの斜視図である。 図１に示すアクチュエータのＸＺ断面図である。 図１に示すアクチュエータの分解斜視図である。 可動体およびホルダの分解斜視図である。 可動体およびコイルの斜視図である。 可動体およびホルダの平面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、以下の説明において、互いに交差する３つの方向を各々、第１方向Ｚ、第２方向Ｘおよび第３方向Ｙとして説明する。また、第１方向Ｚ、第２方向Ｘおよび第３方向Ｙは、互いに直交する方向である。また、第２方向Ｘの一方側にＸ１を付し、第２方向Ｘの他方側にＸ２を付し、第３方向Ｙの一方側にＹ１を付し、第３方向Ｙの他方側にＹ２を付し、第１方向Ｚの一方側にＺ１を付し、第１方向Ｚの他方側にＺ２を付して説明する。

（全体構成）
図１は、本発明の実施形態に係るアクチュエータ１の斜視図である。図２は、図１のアクチュエータ１のＸＺ断面図である。図３は、図１のアクチュエータ１の分解斜視図である。図１に示すように、アクチュエータ１の第１方向Ｚから見た平面形状は四角形である。アクチュエータ１は、支持体２および可動体３と、可動体３を支持体２に対して相対移動させる磁気駆動回路６と、支持体２と可動体３とを接続する粘弾性部材９を有する。アクチュエータ１は、磁気駆動回路６として、可動体３を第２方向Ｘに振動させる第１磁気駆動回路６Ｘと、可動体３を第３方向Ｙに振動させる第２磁気駆動回路６Ｙを備える。第１磁気駆動回路６Ｘおよび第２磁気駆動回路６Ｙは、コイル７と磁石８とを有している。

本発明では、可動体３を第２方向Ｘと第３方向Ｙの一方もしくは両方に駆動する態様を採用することができる。また、磁気駆動回路６は、コイル７が支持体２の側に設けられ、磁石８が可動体３の側に設けられた態様、および磁石８が支持体２の側に設けられ、コイル７が可動体３の側に設けられた態様を採用することができる。以下の説明では、コイル７が支持体２の側に設けられ、磁石８が可動体３の側に設けられた態様を中心に説明する。

（支持体）
支持体２は、カバー１１とホルダ６０とを有しており、カバー１１の内側にホルダ６０および可動体３が配置されている。カバー１１は、第１方向Ｚの一方側Ｚ１に位置する第１カバー部材１６と、第１カバー部材１６に対して第１方向Ｚの他方側Ｚ２から重なる第２カバー部材１７とを有する。第１カバー部材１６は、第１方向Ｚからみたときに四角形
の第１端板部１６１と、第１端板部１６１の外周縁から第１方向Ｚの他方側Ｚ２に立ち上がる第１側板部１６２を備える。また、第２カバー部材１７は、第１方向Ｚからみたときに四角形の第２端板部１７１と、第２端板部１７１の外周縁から第１方向Ｚの一方側Ｚ１に立ち上がる第２側板部１７２を備える。第１カバー部材１６と第２カバー部材１７は、第１側板部１６２と第２側板部１７２とが第１方向Ｚに当接しており、４本のネジ１８により固定される。

第１カバー部材１６の一方の対角位置および他方の対角位置には、第１端板部１６１の内側で第２カバー部材１７に向けて突出するボス部１２が形成されている。ボス部１２は、第１方向Ｚの途中位置に形成された段面１２ａと、段面１２ａより第１方向ＺのＺ２へ突出する円筒部１２ｂを備える。ネジ１８は、第２端板部１７１の対角位置に形成されたネジ穴１２ｃに挿入され、円筒部１２ｂにネジ止めされる。

第２カバー部材１７には、第２側板部１７２の第２方向Ｘの一方側Ｘ１の側面を第１方向Ｚの他方側Ｚ２へ切り欠いた切り欠き１３が形成されている。また、第１カバー部材１６の第１側板部１６２には、第２カバー部材１７の切り欠き１３と第１方向Ｚで対向する立ち上がり部１４が形成されている。立ち上がり部１４は、切り欠き１３との間に配線基板１５を配置するスリットを構成する。配線基板１５には、コイル７への給電線等が接続される。

図４は可動体３およびホルダ６０の分解斜視図である。図３、図４に示すように、ホルダ６０は、第１方向Ｚから見て四角形であり、ホルダ６０の四隅には、円形穴６０９が開口する。ホルダ６０は、円形穴６０９にボス部１２の円筒部１２ｂが挿入されて、段面１２ａに載った位置で保持される。ホルダ６０は、第１ホルダ６１と、第１ホルダ６１に対して第１方向Ｚの他方側Ｚ２から当接する第２ホルダ６２を備える。第２ホルダ６２は、第１ホルダ６１に対して第１方向Ｚで略対称に形成されている。

第１ホルダ６１および第２ホルダ６２の４辺の中央には、内周側へ凹む凹部６５０が形成されている。図３に示すように、第２方向Ｘで対向する２つの凹部６５０の内側に第１磁気駆動回路６Ｘのコイル７１、７２が保持される。また、第３方向Ｙで対向する２つの凹部６５０の内側に第２磁気駆動回路６Ｙのコイル７３、７４が保持される。図４に示すように、コイル７１、７２は、有効辺となる長辺７０１が第３方向Ｙに延在する扁平な空芯コイルであり、コイル７３、７４は、有効辺となる長辺７０１が第２方向Ｘに延在する扁平な空芯コイルである。コイル７１、７２とコイル７３、７４は、第１ホルダ６１および第２ホルダ６２に形成した長円形のコイル保持穴６６（図４参照）に保持される。

（可動体）
図５は可動体３およびコイル７の斜視図である。可動体３は、磁性板からなるヨーク３０と、ヨーク３０に固定される磁石８を備える。図２、図５に示すように、ヨーク３０は、第１ヨーク３１と、第１ヨーク３１の第１方向Ｚの他方側Ｚ２に配置される第２ヨーク３２と、第２ヨーク３２の第１方向Ｚの他方側Ｚ２に配置される第３ヨーク３３を備える。また。ヨーク３０は、第１ヨーク３１、第２ヨーク３２、第３ヨーク３３を第１方向Ｚで位置決めして連結する連結部材３４を備える。連結部材３４は溶接等により第１ヨーク３１、第２ヨーク３２、第３ヨーク３３と接合される。

図２、図５に示すように、第１ヨーク３１、第２ヨーク３２、第３ヨーク３３の中央部３０１には、第１方向Ｚに延在する軸部３５が取り付けられている。軸部３５は、第１ホルダ６１および第２ホルダ６２の中央に形成された円形穴６５１に通されている（図４参照）。軸部３５は、第１ヨーク３１と第２ヨーク３２の間に配置される第１軸部３５１と、第１軸部３５１の第１方向Ｚの他方側Ｚ２に接続され、第２ヨーク３２と第３ヨーク３
３の間に配置される第２軸部３５２を備える。第１軸部３５１および第２軸部３５２の端部は、第１ヨーク３１、第２ヨーク３２、第３ヨーク３３の中央部３０１に形成された円形穴３０２に嵌合している。

図２、図５に示すように、第１ヨーク３１、第２ヨーク３２、第３ヨーク３３は第１方向Ｚに対して垂直な板状部材であり、第１方向Ｚから見たときに同一形状である。第１ヨーク３１、第２ヨーク３２、第３ヨーク３３は、第１方向Ｚから見たときに十字形である。第１ヨーク３１、第２ヨーク３２、第３ヨーク３３は、それぞれ、円形穴３０２が形成された中央部３０１と、中央部３０１から第２方向Ｘの一方側Ｘ１および他方側Ｘ２に突出する第１腕部３１０および第２腕部３２０と、中央部３０１から第３方向Ｙの一方側Ｙ１および他方側Ｙ２に突出する第３腕部３３０および第４腕部３４０を備える。第１腕部３１０および第２腕部３２０は第２方向Ｘに延在し、第３腕部３３０および第４腕部３４０は第３方向Ｙに延在する。

ヨーク３０は、第１ヨーク３１、第２ヨーク３２、第３ヨーク３３および連結部材３４を溶接等により接合して組み立てた組立体である。これら３枚のヨークは、４本の腕部が第１方向Ｚから見て重なっており、第１方向Ｚから見て重なる腕部の先端が連結部材３４によって連結されている。連結部材３４は、第１ヨーク３１、第２ヨーク３２、第３ヨーク３３の第１腕部３１０の先端（端部）を連結する第１連結部材３４１と、第２腕部３２０の先端（端部）を連結する第２連結部材３４２と、第３腕部３３０の先端（端部）を連結する第３連結部材３４３と、第４腕部３４０の先端（端部）を連結する第４連結部材３４４からなる。各連結部材３４は第１方向Ｚに延在する。各連結部材３４の第１方向Ｚの一方側Ｚ１の端部に第１ヨーク３１の端部が略直角に接合され、第１方向Ｚの他方側Ｚ２の端部に第３ヨーク３３が略直角に接合される。また、第１方向Ｚの中央部には、第２ヨーク３２の端部が略直角に接合される。

第１ヨーク３１、第２ヨーク３２、第３ヨーク３３のそれぞれにおいて、第１腕部３１０、第２腕部３２０、第３腕部３３０、第４腕部３４０の先端（端部）の幅方向の中央には凹部３０３が形成され、凹部３０３の幅方向の両側に凸部３０４が形成されている。また、各連結部材３４（第１連結部材３４１、第２連結部材３４２、第３連結部材３４３、第４連結部材３４４）には、各ヨークの凸部３０４に対応する位置を切り欠いた凹部３０５が形成されている。すなわち、各連結部材３４には、第１方向Ｚの両端、および第１方向Ｚの途中位置の３箇所において、幅方向の両端にそれぞれ凹部３０５が形成されている。第１ヨーク３１、第２ヨーク３２、第３ヨーク３３は、第１腕部３１０、第２腕部３２０、第３腕部３３０、第４腕部３４０の先端に形成された凸部３０４が連結部材３４の凹部３０５に嵌め合わされて溶接されており、連結部材３４に対して各ヨークが略直角に接合されている。なお、連結部材３４に形成した凸部と、第１ヨーク３１、第２ヨーク３２、第３ヨーク３３に形成した凹部とを嵌合させる形態を採用しても良い。

第１ヨーク３１、第２ヨーク３２、第３ヨーク３３において、第１腕部３１０の先端は、第２方向Ｘから見て第１連結部材３４１と重なっており、第２腕部３２０の先端は、第２方向Ｘから見て第２連結部材３４２と重なっている。また、第３腕部３３０の先端は、第３方向Ｙから見て第３連結部材３４３と重なっており、第４腕部３４０の先端は、第３方向Ｙから見て第４連結部材３４４と重なっている。第１ヨーク３１の凸部３０４を連結部材の凹部３０５と嵌め合わせると、第１ヨーク３１は、第１方向Ｚの一方側Ｚ１の面が連結部材３４の第１方向Ｚの一方側Ｚ１の端面と同一面上に位置するように第１方向Ｚに位置決めされる。また、第３ヨーク３３の凸部３０４を連結部材の凹部３０５と嵌め合わせると、第３ヨーク３３は、第１方向Ｚの他方側Ｚ２の面が連結部材３４の第１方向Ｚの他方側Ｚ２の端面と同一面上に位置するように第１方向Ｚに位置決めされる。つまり、ヨーク３０は、連結部材３４の第１方向Ｚの高さがヨーク３０の第１方向Ｚの高さと一致す
るように組み立てられる。

図６は可動体３およびホルダ６０の平面図である。ヨーク３０は、第１方向Ｚから見たときの外形がホルダ６０よりも小さい。ヨーク３０は、ホルダ６０に対して第２方向Ｘおよび第３方向Ｙに対して移動可能に配置され、連結部材３４は、ホルダ６０の凹部６５０に配置される。可動体３およびホルダ６０をカバー１１の内側に配置すると、連結部材３４は、ホルダ６０の凹部６５０と第２カバー部材１７の第２側板部１７２との隙間に配置される（図２、図６参照）。

図３、図４、および図６に示すように、ホルダ６０には、凹部６５０の幅方向の両端の縁に第１方向Ｚに延在する角柱部６６０Ｘ、６６０Ｙが形成されている。ホルダ６０の第２方向Ｘの両側の凹部６５０には、第１連結部材３４１および第２連結部材３４２を挟んで第３方向Ｙに対向する２本の角柱部６６０Ｙが形成されている。従って、可動体３が第３方向Ｙに移動するとき、可動体３の第３方向Ｙの可動範囲は、角柱部６６０Ｙによって規制される。また、ホルダ６０の第３方向Ｙの両側の凹部６５０には、第３連結部材３４３および第４連結部材３４４を挟んで第２方向Ｘに対向する２本の角柱部６６０Ｘが形成されている。従って、可動体３が第２方向Ｘに移動するとき、可動体３の第２方向Ｘの可動範囲は、角柱部６６０Ｘによって規制される。角柱部６６０Ｘ、６６０Ｙによって規制される可動体３の可動範囲は、可動体３が第２カバー部材１７の内面に衝突することのない範囲となっている。

図２に示すように、第１ヨーク３１は、第１ホルダ６１と第１カバー部材１６との間に配置されている。また、第２ヨーク３２は、第１ホルダ６１と第２ホルダ６２との間に配置され、第３ヨーク３３は、第２ホルダ６２と第２カバー部材１７との間に配置されている。図４に示すように、磁石８は、第１磁気駆動回路６Ｘのコイル７１と第１方向Ｚに対向する磁石８１と、第１磁気駆動回路６Ｘのコイル７２と第１方向Ｚに対向する磁石８２と、第２磁気駆動回路６Ｙのコイル７３と第１方向Ｚに対向する磁石８３と、第２磁気駆動回路６Ｙのコイル７４と第１方向Ｚに対向する磁石８４からなる。本形態では、磁石８１、８２、８３、８４は、コイル７１、７２、７３、７４の第１方向Ｚの一方側Ｚ１および他方側Ｚ２に配置され、各コイル７の第１方向Ｚの両側に磁石８が配置される。すなわち、第１ヨーク３１の第１方向Ｚの他方側の面、第２ヨーク３２の第１方向Ｚの両面、第３ヨークの第１方向Ｚの一方側Ｚ１の面の４面に磁石８が固定されている。コイル７に対して第１方向Ｚの両側から磁石８が対向することにより、磁束漏れを少なくすることができ、駆動力を大きくすることができる。

磁石８１は、第１ヨーク３１、第２ヨーク３２、第３ヨーク３３の第１腕部３１０に固定され、磁石８２は、第１ヨーク３１、第２ヨーク３２、第３ヨーク３３の第２腕部３２０に固定され、磁石８３は、第１ヨーク３１、第２ヨーク３２、第３ヨーク３３の第３腕部３３０に固定され、磁石８４は、第１ヨーク３１、第２ヨーク３２、第３ヨーク３３の第４腕部３４０に固定されている。各磁石８は、厚さ方向で分極着磁されている。また、各コイル７に対して第１方向Ｚの一方側Ｚ１と他方側Ｚ２で対向する２つの磁石８は、コイル７と対向する面が異なる極に着磁されている。

（粘弾性部材）
図２に示すように、アクチュエータ１において、支持体２と可動体３とが第１方向Ｚで対向する個所には粘弾性部材９が配置されている。本形態では、粘弾性部材９として、可動体３の第１ヨーク３１と支持体２の第１カバー部材１６とが第１方向Ｚで対向する個所に第１粘弾性部材９１が配置され、可動体３の第３ヨーク３３と支持体２の第２カバー部材１７とが第１方向Ｚで対向する個所に第２粘弾性部材９２が配置されている。第１粘弾性部材９１は、第１ヨーク３１の第１腕部３１０、第２腕部３２０、第３腕部３３０、第
４腕部３４０と第１カバー部材１６とが第１方向Ｚに対向する４箇所に１つずつ配置されている。また、第２粘弾性部材９２は、第３ヨーク３３の第１腕部３１０、第２腕部３２０、第３腕部３３０、第４腕部３４０と第２カバー部材１７とが第１方向Ｚに対向する４箇所に１つずつ配置されている。

図２、図３に示すように、第１カバー部材１６には、第１方向Ｚの一方側Ｚ１に凹む凹部１６３が形成されている。凹部１６３は、第１端板部１６１の第３方向Ｙの中央で第２方向Ｘに対向する２箇所、および、第１端板部１６１の第２方向Ｘの中央で第３方向Ｙに対向する２箇所の４箇所に形成されている。第１粘弾性部材９１は、これら４箇所の凹部１６３に１つずつ保持され、第１ヨーク３１と第１カバー部材１６とを４箇所で第１方向Ｚに接続する。第２カバー部材１７の第２端板部１７１においても、第１方向Ｚの他方側Ｚ２に凹む凹部１７３が４箇所に形成され、第２粘弾性部材９２は、これら４箇所の凹部１７３に１つずつ保持され、第３ヨーク３３と第２カバー部材１７とを４箇所で第１方向Ｚに接続する。

第１粘弾性部材９１および第２粘弾性部材９２は、第１方向Ｚから見た形状が４角形であり、第１方向Ｚを厚み方向として配置されている。第２粘弾性部材９２は、第２方向Ｘの寸法と第３方向Ｙの寸法が同一である。第１粘弾性部材９１は、第１ヨーク３１と第１カバー部材１６との間で第１方向Ｚに圧縮された状態で配置され、第２粘弾性部材９２は、第３ヨーク３３と第２カバー部材１７との間で第１方向Ｚに圧縮された状態で配置されている。第１粘弾性部材９１および第２粘弾性部材９２は、支持体２と接する面、および、可動体３と接する面に接着されている。

ここで、粘弾性とは、粘性と弾性の両方を合わせた性質のことであり、ゲル状部材、プラスチック、ゴム等の高分子物質に顕著に見られる性質である。従って、粘弾性部材９（第１粘弾性部材９１および第２粘弾性部材９２）として、各種ゲル状部材を用いることができる。また、粘弾性部材９として、天然ゴム、ジエン系ゴム（例えば、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム）、クロロプレンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム等）、非ジエン系ゴム（例えば、ブチルゴム、エチレン・プロピレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等）、熱可塑性エラストマー等の各種ゴム材料及びそれらの変性材料を用いてもよい。本形態では、粘弾性部材９（第１粘弾性部材９１および第２粘弾性部材９２）は、針入度が１０度から１１０度であるシリコーン系ゲルである。針入度とは、ＩＳ−Ｋ−２２０７やＪＩＳ−Ｋ−２２２０で規定されており、この値が小さいほど硬いことを意味する。

粘弾性部材９は、その伸縮方向によって、線形あるいは非線形の伸縮特性を備える。例えば、粘弾性部材９は、その厚さ方向（軸方向）に押圧されて圧縮変形する際は、線形の成分（バネ係数）よりも非線形の成分（バネ係数）が大きい伸縮特性を備える。一方、厚さ方向（軸方向）に引っ張られて伸びる場合は、非線形の成分（バネ係数）よりも線形の成分（バネ係数）が大きい伸縮特性を備える。また、厚さ方向（軸方向）と交差する方向（せん断方向）に変形する場合も、引っ張られて伸びる方向の変形であるため、非線形の成分（バネ係数）よりも線形の成分（バネ係数）が大きい変形特性を持つ。従って、粘弾性部材９では、運動方向によるバネ力が一定となる。それ故、粘弾性部材９のせん断方向のバネ要素を用いることにより、入力信号に対する振動加速度の再現性を向上することができるので、微妙なニュアンスをもって振動を実現することができる。

本形態では、粘弾性部材９は、可動体３が第１方向Ｚと直交する方向（第２方向Ｘ、第３方向Ｙ）に移動する際、厚さ方向（第１方向Ｚ）と交差するせん断方向（第２方向Ｘ、第３方向Ｙ）に変形するように取り付けられている。従って、可動体３が第１方向Ｚと直交する方向（第２方向Ｘ、第３方向Ｙ）に移動する際、粘弾性部材９の線形の成分が大き
い変形特性を用いるため、入力信号に対する振動加速度の再現性が良く、微妙なニュアンスをもって振動を実現することができる。従って、表現したい振動を容易に作ることができる。また、可動体３を第１方向Ｚに移動させる力が加わった際には、第１粘弾性部材９１および第２粘弾性部材９２の一方が圧縮変形するため、粘弾性部材９の非線形の成分が大きい変形特性を用いることになり、可動体３の位置変化を抑制することができる。

第１粘弾性部材９１および第２粘弾性部材９２の平面形状は、４角形以外の多角形でもよいし、円形でもよい。矩形の場合、製造時の歩留まりが最も良いので、低コストである。但し、アクチュエータ１を駆動する際の可動体３の共振特性を考慮すると、第１粘弾性部材９１および第２粘弾性部材９２を円形にすることが望ましい。

（基本動作）
本形態のアクチュエータ１は、第１磁気駆動回路６Ｘのコイル７１、７２に交流を印加すると、可動体３は、第２方向Ｘに振動するため、アクチュエータ１における重心が第２方向Ｘに変動する。このため、利用者は、第２方向Ｘの振動を体感することができる。また、第２磁気駆動回路６Ｙのコイル７３、７４に交流を印加すると、可動体３は、第３方向Ｙに振動するため、アクチュエータにおける重心が第３方向Ｙに変動する。このため、利用者は、第３方向Ｙの振動を体感することができる。また、コイル７に印加する交流波形を調整して、可動体３が第２方向Ｘの一方側Ｘ１に移動する加速度と、可動体３が第２方向の他方側Ｘ２に移動する加速度とを相違させれば、利用者は、第２方向Ｘにおいて方向性を有する振動を体感することができる。同様に、第３方向Ｙにおいて方向性を有する振動を体感することができる。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態のアクチュエータ１は、支持体２と可動体３のうち、磁気駆動回路６の磁石８が設けられている側（可動体３）がヨーク３０を備えており、ヨーク３０は、第１方向Ｚで対向する複数のヨークが連結部材３４によって第１方向Ｚに位置決めされている。すなわち、支持体２には、コイル７が２段に配置され、磁石８を保持するヨーク３０は、第１ヨーク３１、第２ヨーク３２、第３ヨーク３３を備えた３段構成である。このように、連結部材３４に対して全てのヨークが位置決めされていれば、複数のヨークの部品公差が積み上がってヨーク３０全体の第１方向の寸法精度が低下することを抑制できる。従って、可動体３の第１方向Ｚの寸法精度が低下することを抑制でき、支持体２に対する可動体３の第１方向Ｚの位置精度が低下することを抑制できる。よって、可動体３を適正に駆動することができる。

本形態では、第１ヨーク３１、第２ヨーク３２、第３ヨーク３３は、連結部材３４に対して略直角に接続されており、第１ヨーク３１、第２ヨーク３２、第３ヨーク３３は、第１方向Ｚと直交する方向に見て連結部材３４と重なっている。従って、連結部材３４の第１方向Ｚの高さがヨーク３０の第１方向Ｚの高さとなるので、連結部材３４の部品公差と第１ヨーク３１、第２ヨーク３２、第３ヨーク３３の部品公差とが積み上がってヨーク３０全体の第１方向Ｚの寸法精度が低下することを抑制できる。

本形態の第１ヨーク３１、第２ヨーク３２、第３ヨーク３３は、連結部材３４と連結される端部に凸部３０４が形成され、連結部材３４には、凸部３０４と嵌合する凹部３０５が形成されている。従って、凸部３０４と凹部３０５と嵌合させることによって各ヨークと連結部材３４とを位置決めすることができる。

本形態では、連結部材３４は、第１ヨーク３１、第２ヨーク３２、第３ヨーク３３がそれぞれ、複数の腕部（第１腕部３１０、第２腕部３２０、第３腕部３３０、第４腕部３４０）を備えており、連結部材３４は、第１方向Ｚから見て重なる腕部の先端を連結するよ
うに構成されている。従って、複数の連結箇所で第１ヨーク３１、第２ヨーク３２、第３ヨーク３３が連結され、各連結箇所の第１方向Ｚの寸法精度が連結部材３４の部品公差で決まるため、ヨーク３０全体の第１方向Ｚの寸法精度の低下をより少なくすることができる。

本形態のアクチュエータ１は、可動体３を第２方向Ｘに振動させる第１磁気駆動回路６Ｘと、可動体３を第３方向Ｙに振動させる第２磁気駆動機構６Ｙを備える。そして、ヨーク３０は第１方向Ｚから見て十字型であり、ヨーク３０とホルダ６０の間に、可動体３の第２方向Ｘおよび第３方向Ｙの可動範囲を規制するストッパ機構が構成されている。すなわち、ヨーク３０は、第２方向Ｘの一方側Ｘ１に突出する第１腕部３１０を連結する第１連結部材３４１と、第２方向Ｘの他方側Ｘ２に突出する第２腕部３２０を連結する第２連結部材３４２と、と、第３方向Ｙの一方側Ｙ１に突出する第３腕部３３０を連結する第３連結部材３４３と、第３方向Ｙの他方側Ｙ２に突出する第４腕部３４０を連結する第４連結部材３４４を備えている。そして、これら４箇所の連結部材３４は、ホルダ６０の凹部６５０に配置され、凹部６５０の縁に設けられた角柱部６６０Ｘ、６６０Ｙによって連結部材３４の第２方向Ｘおよび第３方向Ｙの可動範囲が規制される。従って、可動体３が第２方向Ｘおよび第３方向Ｙに移動する際、連結部材３４とホルダ６０とによって可動体３の第２方向および第３方向の可動範囲を規制することができる。従って、アクチュエータ１の耐衝撃性を高めることができる。

なお、本形態は３段構造のヨーク３０に本発明を適用したものであったが、２段あるいは４段以上のヨークを備えたアクチュエータに本発明を適用することもできる。

１…アクチュエータ、２…支持体、３…可動体、６…磁気駆動回路、６Ｘ…第１磁気駆動回路、６Ｙ…第２磁気駆動回路、７…コイル、８…磁石、９…粘弾性部材、１１…カバー、１２…ボス部、１２ａ…段面、１２ｂ…円筒部、１２ｃ…ネジ穴、１３…切り欠き、１４…立ち上がり部、１５…配線基板、１６…第１カバー部材、１７…第２カバー部材、１８…ネジ、３０…ヨーク、３１…第１ヨーク、３２…第２ヨーク、３３…第３ヨーク、３４…連結部材、３５…軸部、６０…ホルダ、６１…第１ホルダ、６２…第２ホルダ、６６…コイル保持穴、７１、７２、７３、７４…コイル、８１、８２、８３、８４…磁石、９１…第１粘弾性部材、９２…第２粘弾性部材、１６１…第１端板部、１６２…第１側板部、１６３…凹部、１７１…第２端板部、１７２…第２側板部、１７３…凹部、３０１…中央部、３０２…円形穴、３０３…凹部、３０４…凸部、３０５…凹部、３１０…第１腕部、３２０…第２腕部、３３０…第３腕部、３４０…第４腕部、３４１…第１連結部材、３４２…第２連結部材、３４３…第３連結部材、３４４…第４連結部材、３５１…第１軸部、３５２…第２軸部、６０９…円形穴、６５０…凹部、６５１…円形穴、６６０Ｘ…角柱部、６６０Ｙ…角柱部、７０１…長辺、Ｘ…第２方向、Ｙ…第３方向、Ｚ…第１方向

Claims (8)

1. 支持体と、
   前記支持体に移動可能に支持された可動体と、
   前記可動体を前記支持体に対して相対移動させる磁気駆動回路と、を有し、
   前記磁気駆動回路は、前記支持体および前記可動体のうちの一方側部材に設けられたコイルと、前記支持体および前記可動体のうちの他方側部材に設けられて前記コイルに第１方向で対向する磁石と、を備え、前記可動体を前記第１方向に対して交差する第２方向に駆動し、
   前記他方側部材は、前記第１方向で対向する第１ヨークおよび第２ヨークを含む複数のヨークと、前記複数のヨークを前記第１方向に位置決めして連結する連結部材と、を備えることを特徴とするアクチュエータ。
2. 前記複数のヨークは、前記第２ヨークに対して前記第１ヨークと反対側で前記第１方向に対向する第３ヨークを備え、
   前記コイルは、前記第１ヨークと前記第２ヨークの間、および、前記第２ヨークと前記第３ヨークの間に配置され、
   前記磁石は、前記第１ヨーク、前記第２ヨーク、前記第３ヨークの前記コイルと対向する面に固定され、
   前記連結部材は、前記第１ヨーク、前記第２ヨーク、および前記第３ヨークを前記第１方向に位置決めして連結することを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
3. 前記複数のヨークは、前記第１方向と直交する方向に見て前記連結部材と重なっていることを特徴とする請求項１または２に記載のアクチュエータ。
4. 前記複数のヨークは、前記連結部材と連結される端部を備え、
   前記連結部材と前記端部の一方に凸部が形成され、他方には前記凸部と嵌合する凹部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載のアクチュエータ。
5. 前記複数のヨークの端部は、溶接により前記連結部材により固定されることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のアクチュエータ。
6. 前記複数のヨークは、それぞれ、複数の方向に突出する複数の腕部を備え、
   前記連結部材は、前記第１方向から見て重なる前記腕部の先端を連結することを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載のアクチュエータ。
7. 前記磁気駆動回路は、前記可動体を前記第２方向および前記第２方向に対して交差する第３方向に駆動し、
   前記複数の腕部は、前記第２方向の一方側に突出する第１腕部と、前記第２方向の他方側に突出する第２腕部と、前記第３方向の一方側に突出する第３腕部と、前記第３方向の他方側に突出する第４腕部を備え、
   前記連結部材は、前記第１腕部を連結する第１連結部材と、前記第２腕部を連結する第２連結部材と、前記第３腕部を連結する第３連結部材と、前記第４腕部を連結する第４連結部材を備え、
   前記一方側部材は、前記コイルを保持するホルダを備え、
   前記ホルダは、前記第１連結部材および前記第２連結部材の前記第３方向の可動範囲を規制するとともに、前記第３連結部材および前記第４連結部材の前記第２方向の可動範囲を規制することを特徴とする請求項６に記載のアクチュエータ。
8. 前記一方側部材は前記支持体であり、
   前記他方側部材は前記可動体であることを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載のアクチュエータ。

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